مبدأ عمل أجهزة التكييف

أجهزة التكييف متنوعة وعديدة فمنها ما هو مناسب للمنازل ومنها ما هو مناسب للشركات والمصانع أو حتى المراكز التجارية وغير ذلك ولكنها جميعا تتشابه في مبدأ عملها الأساسي

 وفكرة عملها هي نفسها فكرة عمل الثلاجة المنزلية والتي تعتمد على غاز الفريون الوسيط المستخدم لنقل الحرارة من الغرفة إلى الوسط الخارجي

أساسيات جهاز مكيف الهواء 

تقوم المكيفات بسحب الحرارة والرطوبة خارج الغرفة لتقوم بتدويره خلال أنابيب مملوءة بغاز التبريد ليتم طرد الغاز الساخن ويُعاد كهواء مُبرد ثانية للغرفة عن طريق نافث للهواء

تعتمد فكرة عمل أجهزة تكييف الهواء على نفس المبدأ الذي تعمل عليه الثلاجة المنزلية لتبريد محتوياتها
تستخدم خاصية تبخير سائل التبريد وهو الفريون للحصول على البرودة المطلوبة
ودورة الفريون للتبريد هي نفسها المستخدمة في الثلاجة

إن الفكرة الأساسية التي تعتمد عليها فكرة عمل المكيف هي ببساطة تحويل سائل إلى غاز عن طريق امتصاص حرارة من الوسط فيسبب في انخفاض درجة حرارته

 حيث ان عملية التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية تحتاج إلى حرارة وإذا استمرت عملية التحول من سائل إلى غاز استمرت عملية التبريد

مبدأ عمل المكيف

تستند فكرة عمل مكيف الهواء الأساسية على المفهوم الكيميائي والذي يُدعى بدورات التبريد من داخل المنزل إلى خارجه وهكذا في عملية امتصاص وطرد للحرارة خارج البيت

 يخرج غاز التبريد محملاً بالحرارة لتتم عملية تبريده ومن ثم معاودة دخوله للبيت للبدء بدورة تبريد جديدة
 إن الغازات الموجودة في وحدة التبريد المنزلية هما آر-22 و آر-401 والمعروفان كيميائياً بغاز الهايدركلور وفلور وكربون واللذان يتحولان من الحالة السائلة إلى الغازية بسهولة وهذه الخاصية تجعلهما مفيدان جداً في عملية التبريد

فكما هو معروف كيميائياً أن السائل يتحول بالحرارة للحالة الغازية وهذا ما يحصل لغاز التبريد المُكثف عندما يمتص حرارة الغرفة ويتحول إلى الحالة الغازية ومن ثم يُجبر للعودة للخارج ليتم تبريده والرجوع لحالة السيولة وهكذا

ولكي يؤدي المكيف هذه المهمة بكفاءة فإن له دورة تعمل من خلال عدة مراحل وهي على النحو التالي :

1- يقوم المحرك بضغط غاز الفريون مما يرفع درجة حرارته لأن حسب المبدأ الأول للديناميك الحرارية عندما نقوم بضغط غاز بقوة هائلة فإن جزيئات هذا الاخير تقترب بعضها من بعض مماينتج عنه ارتفاع في الطاقة الداخلية ومنه ارتفاع في الارتجاج الحراري  وبالتالي ارتفاع في الحرارة ويزداد ضغطه

2- هذا الغاز الحار يمر عبر أنابيب طويلة وعلى شكل التفافي ليغطي أكبر مساحة ممكنة ليتمكن من التخلص من حرارته ويتكاثف متحولاً إلى سائل

3- يعمل صمام التمدد على الفصل بين منطقتين مختلفتين في الضغط وعند مرور سائل الفريون من خلال صمام التمدد فإنه ينتقل من منطقةضغط مرتفع إلى منطقة ضغط منخفض فيتمدد ويبرد بسرعة عند دخوله أنبوب التبريد
 وبما أن هذا الأخير يتميز بشكله اللولبي و بطوله الكبير  مايعطي للسائل فرصة اقترابه من درجة غليانه (24 درجة مئوية بالنسبة لغاز الفريون 11) فيتبخر ويتحول إلى غاز مرة أخرى عن طريق امتصاص الحرارة من الغرفة المراد تبريدها

(4) يمرر غاز الفريون عبر أنابيب التبادل الحراري الداخلية إلى أن يصل غاز الفريون إلى المحرك الذي يقوم بضغط الغاز مرة أخرى ويحوله إلى سائل عند النقط وتتكرر العملية

ملاحظة: يتم خلط غاز الفريون بكمية صغيرة من الزيت ليعمل على تزييت المحرك

المراجع

موسوعة ويكيبيديا

موقع الباحثون السوريون